KR0166355B1 - 적외선 및 자외선 흡수성 녹색 유리 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통상의 소오다-석회-실리카 플로트(float) 유리 성분, 고 함량의 환원된 철, 및 산화제이세륨으로 이루어진, 적외선 에너지 및 자외선 흡수성 녹색 유리 조성물에 관한 것이다. 그 결과 생성된 약 3 내지 5㎜ 두께의 유리 조성물은 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 약 46% 미만의 전체 태양 에너지 투과율, 및 약 38%미만의 자외선 투과율을 나타낸다. 별법으로는 산화제이세륨의 부분을 미리 결정한 함량의 산화티타늄으로 대치시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 유리는, 사이에 끼워진 투명한 수지 물질 층을 통하여 함께 부착되어 이루어진 유리의 두 쉬트로 이루어진 자동차용 창유리 단위에 사용할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]

적외선 및 자외선 흡수성 녹색 유리 조성물

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 일반적으로 적외선 및 자외선 흡수성 녹색 유리 조성물, 보다 구체적으로는, 에너지 흡수성 및 투광성의 특이 조합을 갖는 녹색 유리 조성물에 관한 것이다. 바람직한 유리는 협소하게 제한된 주(主) 파장 및 색 순도를 갖는다. 본 발명은 가시광선 고투과성 및 낮은 총 태양 에너지와 자외선 저투과성을 요하는 자동차 및 건축물의 창유리(glazings) 제조에 특히 유용하다.

[발명의 배경]

일반적으로 그 내부에 철을 혼입시킴으로써 적외선 흡수성 소오다-석회-실리카 유리를 제조하는 방법은 공지되어 있다. 철은 일반적으로 유리 중에 산화제일 철(FeO) 및 산회제이철(Fe₂O₃)로서 존재한다. 산화제일철 및 산화제이철 사이의 균형은 유리의 색상 및 투과성에 대해 직접적이고 구체적인 영향을 미친다. 산화제일철의 함량이 증가함에 따라(산화제이철의 화학적 환원의 결과로서), 적외선 흡수는 증가하고 자외선 흡수는 감소한다. 또한, Fe₂O₃에 비하여 FeO의 함량이 증가하면 유리의 색상이 황색 또는 황록색에서 암록색 또는 청록색으로 변하게 되어, 유리의 가시광선 투과를 감소시킨다. 따라서, 가시광선 투과를 손상시키지 않고 적외선 흡수가 보다 큰 유리를 얻기 위하여 종래에는 Fe₂O₃으로부터 FeO로 환원시킨 저철함량의 유리를 생산하려 하였다. 저철 함량 유리는 일반적으로 Fe₂O₃로서 계산된 철의 함량이 약 0.70 내지 0.75% 미만인 배치(batch) 조성물로부터 제조할 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 미합중국 특허 제3,652,303호에는 유리 중 전체 철의 80% 이상이, 용융물 중 금속 주석 또는 염화 주석의 환원량을 포함하여 제일철의 상태를 유지하는, 0.25 인치 두께에서 70% 이상의 가시광선 투과성을 갖는 적외선 흡수성 청색 소오다-석회-실리카 유리 조성물이 기재되어 있다.

많은 유리 조성물은 자외선 흡수성을 제공하기 위해 세륨을 추가로 함유한다. 예를 들면, 미합중국 특허 제1,414,715호에는 선담색의 비철 함유 유리 조성물을 제조하기 위하여 산화제이세륨 3% 내지 6%를 첨가하는 것이 기재되어 있다. 이 특허에서 산화제이세륨은 유리의 가시광선 투과성을 감소시킨다고 기재되어 있다.

미합중국 특허 제1,637,439호에는 암청색 유리 조성물에 자외선 흡수제로서 산화제이세륨을 5 중량% 내지 10중량% 사용하는 것이 기재되어 있다. 예를 들면 평로(open-hearth furnace)의 공정을 관찰하기 위해 사용하는 유리는 산화코발트 0.1 중량% 내지 0.5 중량%를 첨가하여 암청색으로 만든다. 고함량의 산화제이세륨은 본래 모든 자외선을 흡수하여 시력 보호 유리를 통과하지 못하도록 한다. 확실히 그러한 유리 조성물은 가시광선 저투과성이므로 자동차 또는 건축물의 창유리에는 유용하지 않다.

미합중국 특허 제1,936,231호에는 생성된 유리가 고가시광선 투과능을 보유할 수 있도록 소량의 자외선 차단제로서 산화제이철을 첨가한 무색 유리에 관하여 기재되어 있다. 제안된 총 철의 함량은 약 0.35 중량%이다. 이 특허에는 또한 저철 함유 유리 조성물에 세륨 화합물을 자외선 차단제로서 첨가하는 것이 기재되어 있다. 따라서 생성된 유리 조성물은 그의 무색 외관 및 가시광선 고투과성을 갖는다.

미합중국 특허 제2,524,719호에는 적외선 에너지 흡수제로서 유리 배치(batch)에 철을 첨가하고 자외선 흡수제로서 셀레늄을 첨가한 장미빛 유리 조성물에 관하여 기재되어 있다. 자외선의 흡수시 셀레늄을 보조하기 위해 3 중량% 이상의 산화제이세륨을 첨가하는 것이 제안되었다.

미합중국 특허 제2,860,059호에는 전체 철 함량이 낮은 자외선 흡수성 유리 조성물에 관하여 기재되어 있는데, 그 유리 조성물은 자동차 및 건축물의 창 유리에 일반적으로 사용되는 녹청색 유리보다 가시광선 투과성이 우수한 것으로 기재되어 있다. 유리가 그의 무색 외관 및 가시광선 고투과성을 유지하기 위한 최대 철함량은 0.6 중량%이다. 자외선 흡수성을 부여하기 위하여 그 유리에 이산화티타늄 및 산화제이세륨 0.5 중량% 이하를 첨가한다.

미합중국 특허 제2,444,976호에는 자외선 투과성이 대단히 낮고 가시광선 투과성이 대단히 높은, 비행기 창유리용으로 특히 적합한 금색 유리에 대해 기재되어 있다. 이 유리는 다량의 산화세륨(1.5% 내지 3%) 및 산화티타늄(6% 내지 9%)과 함께 열 흡수 성분으로서 산화철을 함유한다.

마지막으로, 미합중국 특허 제4,792,536호에는 FeO로 상당히 환원된, 전체 철함량이 낮은 적외선 에너지 흡수 유리의 제조 방법에 관하여 기재되어 있다. 또, 적외선 에너지 흡수는 유리 조성물 중의 전체 철의 양을 더 증가시키면 증가하지만, 이에 따른 가시광선 투과는 자동차 창유리에 적합한 수준 이하로 감소한다고 기재되어 있다. 여기에 기재된 방법은 용융과 정련의 두 단계를 이용하는 방법으로서, 이는 0.45 내지 0.65 중량%의 소정의 낮은 전체 철 함량에 대해 제일철 상태에서의 철의 양을 증가시키기 위한 고도의 환원 조건을 제공한다. 이 특허는 철의 적어도 35%가 FeO로 환원되어야 함을 교시하고 있다. 더욱 바람직하게는, 전체 철 함량의 50% 이상이 제일철 상태로 환원되어야 한다. 또한 자외선을 흡수하기 위하여 낮은 전체 함량의 고도로 환원된 철을 함유하는 유리 조성물에 산화제이세륨을 0.25 내지 0.5 중량% 첨가할 수 있다는 것이 기재되어 있다. 더 높은 함량의 산화제이세륨은 유리의 모든 투과성을 손상시킬 수 있기 때문에 피해야 한다고 기재하고 있다. 미합중국 특허 제4,792,536호에 기재된 방법으로 제조할 수 있는 유리의 예로서, 조성물 번호 11은 30%가 FeO로 환원되고 1%의 산화제이세륨을 함유하는 저철 함유 유리를 개시하고 있다. 4㎜의 두께에서 전체 태양 에너지 투과율은 약 52%이고 자외선 투과율은 약 37%이다. 비교적 높은 전체 태양 에너지 투과 율은 전체 철의 함량이 낮기 때문에 생기는 것인 반면에, 비교적 높은 자외선 투과율은 대부분이 FeO로 환원된 저함량 농도의 Fe₂O₃에 의해 생긴다.

통상의 플로트(float) 유리 기술을 이용하여, 공칭 두께 3 내지 5㎜의 유리에서, 70% 이상의 높은 광원 A 가시광선 투과율, 약 46% 미만의 낮은 전체 태양 에너지 투과율, 약 38% 미만의 낮은 자외선 투과율을 갖는, 자동차 및 건축물 유리창용 녹색 유리를 제조하는 것은 바람직하다(여기서 말하는 유리 두께란 전체 유리 두께를 의미하며, 전체 유리 두께를 구성하는 창유리 유닛는 유리 한 장 또는 두 장이상으로 이루어질 수 있으며, 그 총 두께는 나타낸 범위임). 이렇게 뛰어난 투과성을 갖는 녹색 유리 조성물은 선행 기술에 기재된 산화제이세륨을 사용한 전체 함량이 낮은 고도로 환원된 철을 함유하는 유리 조성물을 사용하여서는 제조될 수 없다. 더욱이, 이러한 목적을 위해 전체 철 함량이 높은 유리를 사용하는 것은 선행 기술과는 상반된다.

상기 언급한 선행 기술은 본 발명의 한 지침으로서 수집 및 검토되었음에 주목해야 한다. 이와 달리 이러한 다양한 기술들이 본 발명에 의해 제공된 동기없이 정리된 것으로 추측되지는 않는다.

[발명의 요약]

본 발명에 따르면, 놀랍게도, 공칭 두께 3 내지 5㎜의 유리에서 광원 A 가시광선 투과율이 70% 이상이고, 전체 태양 에너지 투과율이 약 46% 미만이고, 자외선 투과율이 약 38% 미만, 바람직하기로는 약 34% 이하인 녹색 유리 조성물이 발견되었다. (투광 결과는 하기 파장 영역에 기초한 것이다 : 자외선 300~400㎚, 가시광선 400~770㎚, 전체 태양 에너지 300~2130㎚). 이 조성물은 주 성분으로서 Fe₂O₃약 0.51 내지 약 0.96 중량%, FeO 약 0.15 내지 0.33 중량% 및 CeO₂약 0.2 내지 약 1.4 중량%를 함유하는 소오다-석회-실리카 유리로 이루어진 것이다. 별법으로는, TiO₂약 0.02 내지 0.85 중량%를 포함시킴으로써 CeO₂의 함량을 감소시킬 수도 있다. 0.02 중량% 이하의 TiO₂는 소오다-석회-실리카 유리에서 통상 미소량으로 존재한다. 이러한 유리는, 약 498 내지 525㎚, 바람직하기로는 498 내지 519㎚의 광원 C 우세 파장을 가지며, 색 순도가 약 2 내지 약 4%, 바람직하기로는 약 2 내지 약 3%이다. 이러한 유리는 Fe₂O₃로 표현된 전체 철 함량이 약 0.7% 이상인 배치 소정물부터 제조된다. (유리 공업에서 Fe₂O₃로 표현되는 전체 철은 유리 조성물 또는 배치(batch)에 함유된 전체 철을 의미하는 것이 일반적이다. 그러나, 유리배치가 용융될 때 이러한 전체 철의 양 중 약간은 FeO로 환원되는 반면, 나머지는 Fe₂O₃로 남아 있다. 이러한 이유로 본 명세서 및 특허 청구 범위에서 사용된 Fe₂O₃는 환원된 후의 유리 조성물에서의 산화제이철의 중량%를 의미한다는 것이 이해될 것이다. Fe₂O₃로서 표현된 전체 철은 환원 전의 유리 배치 중에 함유된 전체 철의 중량%이다. 또, FeO로 환원될 때, Fe₂O₃는 FeO뿐만 아니라 산소 가스도 생성한다. 이 산소의 감량 만큼이 두 가지 철 화합물의 합한 중량을 감소시킨다. 따라서, 생성된 유리 조성물에 함유된 FeO 및 Fe₂O₃의 합한 중량은 Fe₂O₃로서 표현된 전체 철의 배치 중량보다 적을 것이다).

본 발명의 유리 조성물은 특히 자동차 및 건축물의 창유리용 적외선 에너지 및 자외선 흡수성 녹색 유리의 제조에 특히 적합하다. 따라서, 이 조성물의 유리 쉬트는 가열 강화 또는 가열 신장될 수 있거나, 또는 예를 들면, 폴리 비닐 부티랄로 구성된, 사이에 놓인 투명 수지층을 거쳐 함께 어닐링(annealing) 및 적층되어, 예를 들면 바람막이용 유리로 사용되기도 한다. 일반적으로, 바람막이용 유리 시트는 약 1.7 내지 약 2.5㎜의 두께인 반면, 사이드라이트 및 백라이트로 사용되는 열 신장 유리는 약 3 내지 5㎜의 두께이다.

별다른 언급이 없는 한, 본 명세서 및 본 특허 청구의 범위에서 사용한 %(퍼센트)는 중량%를 의미한다. 파장 분산형 X-선 형광 분석기를 CeO₂, TiO₂, 및 Fe₂O₃로 표현된 전체 철의 함량을 측정하는 데 사용하였다. 전체 철의 환원율은 먼저 분광기(spectrophotometer)를 사용하여 1060㎚의 파장에서 시료의 투광도를 측정하여 결정한 후, 1060㎚에서의 투광도 값을 사용하여 하기 공식에 따라 광학 밀도를 계산하였다.

그리고, 광학 밀도를 사용하여 환원율을 계산하였다 :

[바람직한 실시 태양의 상세한 설명]

자동차용 바람막이 유리로 사용하기 위해서는, 적외선 에너지 및 자외선 흡수 유리는, 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율을 요하는 연방 규격을 충족하여야 한다. 신형 자동차에 사용되는 더 얇은 유리는 70%의 광원 A 표준을 달성하기가 더 용이하지만, 적외선 에너지와 자외선 투과성이 증가하게 된다. 결과적으로, 자동차 제조업자들은 적절한 용량의 냉방 장치에 의하여 커지는 열 로드(load)를 보상하여야 하며, 구조물 및 내부 플라스틱 성분을 변성을 방지하기 위하여 이들 성분에 자외선 안정제를 더 포함시켜야 한다.

본 발명의 녹색 유리 조성물은 약 3 내지 5㎜의 전체 유리 두께로 제조될 때, 70% 이상의 광원 A 가시 광선 투과율을 나타낼 수 있으며, 선행 기술에 기재되어 있는 조성물보다 실질적으로 낮은 적외선 에너지 및 자외선 투과율을 모두 제공할 수 있다. 3 내지 5㎜의 선택된 유리 두께에서 본 발명의 조성물의 전체 태양 에너지 투과율은 약 46% 미만이다. 바람직하기로는, 이 두께에서 전체 태양 에너지 투과율은 약 45% 미만이다. 전체 태양 에너지 투과율은 전체 태양 에너지 파장에서의 태양 에너지 투과율의 척도이다. 그것은 가시광선, 적외선 및 자외선 에너지 파장에 대한 투과율 대(vs.) 파장의 그래프 곡선의 아래 부분 면적의 적분치이다.

본 발명의 조성물의 자외선 투과율은 3 내지 5㎜의 선택된 두께에서 약 38% 미만이고, 일반적으로 약 34% 이하이다. 자외선 투과율은 300㎚와 400㎚ 사이의 파장에서 투과도 대(vs.) 파장의 그래프 곡선 아래의 면적을 나타내는 적분치이다. 본 발명의 유리 조성물의 자외선 투과율은 300㎚와 400㎚ 사이에서 페리 문(Perry Moon) 공기 질량 2 태양 분광 에너지 분포 [Proposed Standard Solar - Radiation Curves for Engineering Use, Perry Moon, M.I.T., Journal of the Franklin Institute, No. 230, pp. 583-617(1940)]를 적분하고 동일한 분광 영역에서 시료에 의해 투과된 감소된 에너지를 측정하여 계산한다.

통상의 유리 배치 성분 혼합 장치에 의해 혼합된 본 발명에 따른 적절한 배치 물질은 모래, 석회석, 백운석, 소오다 회, 염괴 또는 석회, 산화제이철, 탄소, 및 산화제이세륨과 탄산세륨과 같은 세륨 화합물, 및 임의로는 이산화티타늄과 같은 티타늄 화합물을 포함한다. 이러한 물질들을 편리하게는 통상의 유리 제조용 로(furnace) 중에서 함께 용융시켜 녹색의 적외선 및 자외선 흡수성 유리 조성물을 형성한 후 플로트 유리 제조 공정에 의해 연속적으로 용융 금속 조(bath)상으로 주조한다. 따라서 제조된 판유리를 건출물용 창 유리로 성형하거나, 또는 압착 밴딩(press bending) 등에 의해 자동차용 창유리로 절단 및 성형한다.

생성된 소오다-석회-실리카 유리 조성물은

(A) SiO₂약 65 내지 약 75 중량%;

(B) Na₂O 약 10 내지 약 15 중량%;

(C) K₂O 약 0 내지 약 4 중량%;

(D) MgO 약 1 내지 약 5 중량%;

(E) CaO 약 5 내지 약 15 중량%;

(F) Al₂O₃약 0 내지 약 3 중량%;

(G) Fe₂O₃약 0.51 내지 약 0.96 중량%;

(H) FeO 약 0.15 내지 약 0.33 중량%; 및

(I) CeO₂약 0.2 내지 약 1.4 중량%

로 이루어진다.

바람직하게는, 생성된 유리 조성물은

(A) SiO₂약 70 내지 약 73 중량%;

(B) Na₂O 약 12 내지 약 14 중량%;

(C) K₂O 0 내지 약 1 중량%;

(D) MgO 약 3 내지 약 4 중량%;

(E) CaO 약 6 내지 약 10 중량%;

(F) Al₂O₃0 내지 약 2 중량%;

(G) Fe₂O₃약 0.51 내지 약 0.96 중량%;

(H) FeO 약 0.15 내지 0.33 중량%; 및

(I) CeO₂약 0.2 내지 약 1.4 중량%

를 주성분으로 한다.

별법으로는, 유리 중의 산화제이세륨의 양은 유리 중에 이산화티타늄을 포함시킴으로써 감소될수 있다. 유리 중에서 산화제이세륨을 이산화티타늄으로 대치할 때 상술한 투과도, 우세 파장 및 색 순도를 원하는 범위로 유지하기 위해서는 Fe₂O₃로 표현된 전체 철의 중량%는 감소시키고 FeO로의 환원율은 증가시켜야 한다. 그 결과,

(A) SiO₂약 65 내지 약 75 중량%;

(B) Na₂O 약 10 내지 약 15 중량%;

(C) K₂O 0 내지 약 4 중량%;

(D) MgO 약 1 내지 약 5 중량%;

(E) CaO 약 5 내지 약 15 중량%;

(F) Al₂O₃0 내지 약 3 중량%;

(G) Fe₂O₃약 0.5 (0.48) 내지 약 0.9 (0.92) 중량%;

(H) FeO 약 0.15 내지 약 0.33 중량%;

(I) CeO₂약 0.1 내지 약 1.36 중량%; 및

(J) TiO₂약 0.02 내지 약 0.85 중량%

로 이루어지는 조성물이 생성된다.

TiO₂의 함량이 적은 경우 상술한 유리 특성을 유지하기 위하여 CeO₂2중량% 대신 TiO₂1중량%를 사용할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 그러나, TiO₂의 농도가 증가함에 따라, TiO₂첨가의 효과는 조금씩 감소한다. 예를 들면, 처음에 CeO₂약 1.0중량%를 함유하며, TiO₂를 첨가하지 않은 조성물은 유리 특성을 유지하면서 CeO₂약 0.5 중량%를 대치하기 위하여 TiO₂약 0.3 중량%를 필요로 한다(따라서 TiO₂치환량이 많으면, TiO₂1중량%는 CeO₂약 1.5중량%를 대치할 것이다). 바람직하게는, 이산화티타늄을 사용하는 유리 조성물은

(A) SiO₂약 70 내지 약 73 중량%;

(B) Na₂O 약 12 내지 약 14 중량%;

(C) K₂O 0 내지 약 1 중량%;

(D) MgO 약 3 내지 약 4 중량%;

(E) CaO 약 6 내지 약 10 중량%;

(F) Al₂O₃0 내지 약 2 중량%;

(G) Fe₂O₃약 0.5(0.48) 내지 약 0.9(0.92) 중량%;

(H) FeO 약 0.15 내지 약 0.33 중량%;

(I) CeO₂약 0.1 내지 1.36 중량%; 및

(J) TiO₂약 0.02 내지 약 0.85 중량%

를 주성분으로 한다.

실리카는 유리 매트릭스를 형성한다. 산화나트륨, 산화칼륨, 산화마그네슘 및 산화칼슘은 유리의 용융 온도를 감소시키기 위한 용제로 작용한다. 알루미나는 유리의 점도를 조절하여 실투 현상(deitrification)을 방지한다. 또한, 산화마그네슘, 산화칼슘 및 알루미나는 함께 작용하여 유리의 내구성을 향상시킨다. 염괴 또는 석고는 정련제(refining agent)로서 작용하는 반면, 탄소는 공지된 환원제이다.

철은 전형적으로 Fe₂O₃로서 첨가하지만, 일부는 FeO로 환원된다. 배치 중의 전체 철의 양은 한정적이며, Fe₂O₃로서 표현된 양의 약 0.7 내지 약 1.25중량%에 상응하는 양이어야 한다. 마찬가지로, 환원율도 한정적이며, 23 내지 29%이어야 한다. 상술한 전체 처의 함량 및 제이철에서 제일철로의 환원율에 의해, 유리 중 Fe₂O₃는 약 0.51 내지 약 0.96중량%, FeO는 약 0.15 내지 0.33 중량%의 함량이 된다. 만약에 철이 임계량보다 훨씬 더 환원되면, 유리는 너무 어두운 색이 되고 광원 A 가시광선 투과율은 70% 이하로 감소될 것이다. 또한, FeO의 양이 증가하면 용융물 내부로 열이 침투하는 것이 방해되기 때문에 유리 배치 용융 공정은 더 어려워질 것이다. 만약에 철이 임계량보다 적게 환원되거나, 또는 더 적은 양의 철이 사용되면, 원하는 두께의 유리에 대한 전체 태양 에너지 투과율은 약 46% 이상으로 증가할 수 있다. 마지막으로, 전체 철의 함량을 임계량보다 더 많이 사용하면, 용융물의 내부로 침투할 수 있는 열이 더 적어지므로, 배치 용융 공정이 점점 더 어려워질 것이다. 명백히, 높은 전체 철 함량과 낮은 FeO로의 환원은 유리의 성능에 중요하며, 가시광선 고투과율 및 적외선 에너지 및 자외선 저투과율을 갖는 유리 조성물에 대한 종래의 기술과는 대조적이다.

또, 철과 함께, 자외선 흡수제인 산화제이세륨의 함량은 투과율의 균형에 중요하다. 산화제이세륨은 약 0.2 내지 1.4 중량%의 함량으로 존재해야 한다. 산화 제이세륨의 함량이 많으면 400 내지 450㎚의 파장 영역에서 더 많은 빛을 흡수하여, 유리의 색을 녹색에서 황록색으로 변화시킨다. 산화제이세륨의 함량이 적으면 자외선 투과율이 약 38% 이상으로 증가하게 된다. CeO₂약 0.1 내지 약 1.36중량%와 TiO₂약 0.02 내지 약 0.85중량%를 조합하여 산화제이세륨 약 0.2 내지 약 1.4 중량%를 대신하여 사용될 수 있다. 산화제이세륨과 이산화티타늄의 조합 사용은 더 많은 요구량의 산화제이세륨과 동일한 작용성 및 유용성을 가지며, 이러한 성분들에 대해 언급된 최대치와 최소치 상하를 벗어나면 산화제이세륨만에 대해 상기한 바와 같이 유리의 흡광도와 색상 특성에 유해한 영향을 미칠 것이다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 철과 산화제이세륨을 한정하는 임계 함량 및 Fe₂O₃의 FeO로의 환원 정도에 대한 임계적 한계의 상승 효과에 의해 광원 A 가시광선 투과율 70% 이상, 전체 태양 에너지 투과율 약 46% 미만, 및 자외선 투과율 약 38% 미만, 바람직하기로는 약 34% 미만인 녹색 유리 조성물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 녹색 유리는 약 498㎚ 내지 약 525㎚의 광원 C 우세 파장을 가지며, 약 2% 내지 4%의 색 순도를 나타낸다. 자동차용 창유리의 순도는 중요한 파라메타이며, 가능한 한 낮게 유지되어야 한다. 비교용으로 청색 유리는 약 10% 이하의 색 순도를 가지므로 자동차용 창유리로서는 바람직하지 않다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 3 내지 5㎜ 두께의 창유리에 관한 것이다. 이러한 특정 두께의 본 발명에 따른 소오다-석회-실리카 조성물의 예를 아래에 기재하였다. 이러한 모든 유리는 광원 A 가시광선 투과율이 70% 이상이고, 전체 태양 에너지 투과율이 약 46% 미만이고, 자외선 투과율이 약 36% 미만이다.

[실시예 1-16]

전형적인 소오다-석회-실리카 유리 배치 성분을 산화제이철, 세륨 화합물, 탄소성 환원제, 및 임의로는 티타늄 화합물과 함께 혼합하고 용융시켜서 본 발명에 따른 4㎜두께의 시험 시료를 제조하였다. 생성된 유리 시료는 다음과 같은 특징을 갖는다.

실시예11 및 12의 완전한 유리 조성은 다음과 같다;

녹색 유리 조성물, 즉 SiO71.73%, NaO 13.78%, CaO 8.64%, MgO 4.00%, FeO로 표현된 전체 철 함량 0.776%(이 중 24.3%가 FeO로 환원됨), TiO미량(0.017%), AlO0.12%, SO0.14%, CrO0.0003%, CeO0.89%, 및 LaO0.009%로 이루어지며, 각 시트는 2.2㎜의 공칭 두께를 가지며, 0.76㎜(0.030 인치) 공칭 두께의 폴리비닐 부티랄 내층이 사이에 끼워진 2장의 시트로 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 바람막이 유리는 하기 특성을 가진다 : 광원 A 투과율=71.4%, 전체 태양 에너지 투과율=43.0%, UV 투과율=16.3%, 우세 파장=518.6㎚, 및 색 순도=2.5%.

FeO로서의 전체 철의 함량 0.834%(26.8%는 FeO로 환원됨), TiO소량(0.016%), 및 CeO0.913%로 이루어지며 각 시트는 1.8㎜의 공칭 두께를 가지며, 0.76㎜(0.030 인치)의 공칭 두께의 폴리비닐 부티랄 내층이 사이에 끼워진 2장의 시트로 이루어진 본 발명에 따른 유사한 자동차용 바람막이 유리는 하기 특성을 가진다 : 광원 A 투과율=72.2%, 전체 태양 에너지 투과율=44.1%, UV 투과율=17.1%, 우세 파장=511㎚, 및 색 순도=2.4%.

Claims (21)

1. Fe₂O₃환산 전체 철 함량이 0.65 내지 1.25 중량%이고, CeO₂함량이 0.1 내지 1.36 중량%이고, TiO₂함량이 0.02 내지 0.85 중량%이며, 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 46% 미만의 전체 태양 에너지 투과율 및 38% 미마의 자외선 투과율을 갖도록 하는 산화제이철에 대한 산화제일철의 비를 갖는 것인, 공칭 두께 3㎜ 내지 5㎜의 적외선 에너지 및 자외선 흡수성 녹색 소오다-석회-실리카 유리.
2. Fe₂O₃환산 전체 철 함량이 0.65 내지 1.25 중량%이고, Fe₂O₃0.51 내지 0.96 중량%, FeO 0.15 내지 0.33 중량%, CeO₂0.2 내지 1.4 중량% 및 TiO₂0.02 중량% 미만을 함유하며, 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 46% 미만의 전체 태양 에너지 투과율 및 38% 미만의 자외선 투과율을 갖도록 하는 산화제이철에 대한 산화제일처의 비를 갖는 것인, 공칭 두께 3㎜ 내지 5㎜의 적외선 에너지 및 자외선 흡수성 녹색 소오다-석회-실리카 유리.
3. 제1항에 있어서, Fe₂O₃0.48 내지 0.92 중량%, FeO 0.15 내지 0.33 중량%를 함유하는 것인 녹색 유리.
4. 제2항에 있어서, 상기 FeO의 중량%가 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29%의 환원율을 나타내는 것인 녹색 유리.
5. 제3항에 있어서, 상기 FeO의 중량%가 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29%의 환원율을 나타내는 것인 녹색 유리.
6. 제1항, 3항 및 5항 중 어느 한 항에 있어서, 광원 C 우세 파장이 약 498 내지 525㎚이고, 색 순도가 2 내지 4%인 것인 녹색 유리.
7. 제2항에 있어서, Fe₂O₃0.54 내지 0.65 중량%, FeO 0.18 내지 0.22 중량%, 및 CeO₂0.55 내지 1.2 중량%를 함유하며, 이 FeO의 중량%는 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29%의 환원율을 나타내는 것이며, 공칭 두께 4㎜일 때 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 46% 미마의 전체 태양에너지 투과율 및 36% 미만의 자외선 투과율을 갖는 것인 녹색 유리.
8. 제2항에 있어서, Fe₂O₃0.71 내지 0.95 중량%, FeO 0.26 내지 0.32 중량% 및 CeO₂0.8 내지 1.4 중량%를 함유하며, 이 FeO의 중량%는 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29 %의 환원율을 나타내는 것이며, 공칭 두께 3㎜일 때 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 46% 미마의 전체 태양 에너지 투과율 및 36% 미만의 자외선 투과율을 갖는 것인 녹색 유리.
9. 제2항에 있어서, Fe₂O₃0.51 내지 0.59 중량%, FeO 0.15 내지 0.17 중량%, CeO₂0.2 내지 0.7 중량%를 함유하며, 이 FeO의 중량%가 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29%의 환원율을 나타내는 것이며, 공칭 두께 5㎜일 때 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 46% 미만의 전체 태양 에너지 투과율, 및 36% 미만의 자외선 투과율을 갖는 것인 녹색 유리.
10. 제1항에 있어서, (A) SiO₂약 65 내지 약 75 중량%; (B) NA₂O 약 10 내지 약 15 중량%; (C) MgO 약 1 내지 약 5 중량%; 및 (D) CaO 약 5 내지 약 15 중량% 를 함유하는 것인 녹색 유리.
11. 제10항에 있어서, (A) SiO₂약 70 내지 약 73 중량%; (B) Na₂O 약 12 내지 약 14 중량%; (C) MgO 약 3 내지 약 4 중량%; 및 (D) CaO 약 6 내지 약 10 중량%를 함유하는 것인 녹색 유리.
12. 제3항에 있어서, Fe₂O₃0.51 내지 0.62 중량%, FeO 0.18 내지 0.22 중량%, CeO₂0.3 내지 0.75 중량%, 및 TiO₂0.02 내지 0.45 중량%를 함유하며, 이 FeO의 중량%는 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29%의 환원율을 나타내는 것이며, 공칭 두께 4㎜일 때 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 46% 미만의 전체 태양 에너지 투과율 및 36% 미만의 자외선 투과율을 갖는 것인 녹색 유리.
13. 제3항에 있어서, Fe₂O₃0.48 내지 0.56 중량%, FeO 0.15 내지 0.17 중량%, CeO₂0.1 내지 0.4 중량%, 및 TiO₂0.02 내지 0.35 중량%를 함유하며, 이 FeO의 중량 %는 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29%의 환원율을 나타내는 것이며, 공칭 두께 5㎜일 때 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율 46% 미만의 전체 태양 에너지 투과율, 및 30% 미만의 자외선 투과율을 갖는 것인 녹색 유리.
14. 제3항에 있어서, Fe₂O₃0.68 내지 0.92 중량%, FeO 0.26 내지 0.32 중량%, CeO₂0.5 내지 1.2 중량%, 및 TiO₂0.02 내지 0.85 중량%를 함유하며, 이 FeO의 중량%는 Fe₂O₃환산 전체 철의 23 내지 29%의 환원율을 나타내는 것이며, 공칭 두께 3㎜일 때 70% 이상의 광원 A 가시광선 투과율, 46% 미만의 전체 태양 에너지 투과율 및 36% 미만의 자외선 투과율을 갖는 것인 녹색 유리.
15. 제1항 기재의 녹색 소오다-석회-실리카 유리로 이루어지고, 자외선 투과율이 36% 미만, 광원 C 우세 파장이 498 내지 525㎚, 및 색 순도가 2 내지 4%임을 특징으로 하는 자동차용 창유리.
16. 제15항에 있어서, 자외선 투과율이 34% 미만, 광원 C 우세 파장이 498 내지 518㎚, 색 순도가 2 내지 3%임을 특징으로 하는 자동차용 창유리.
17. 사이에 끼워진 투명한 수지 물질층을 통하여 일체로 부착되어 있는 2시트의 제1항 기재의 녹색 소오다-석회-실리카 유리를 포함하여, 자외선 투과율이 36% 미만, 광원 C 우세 파장이 498 내지 525 ㎚, 색 순도가 2 내지 4%인 자동차용 창유리 유닛.
18. 제17항에 있어서, 자외선 투과율이 34% 미만, 광원 C 우세 파장이 498 내지 518㎚, 색 순도가 2 내지 3%임을 특징으로 하는 자동차용 창유리 유닛.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 각 유리 시트의 공칭 두께가 1.7 내지 2.5㎜임을 특징으로 하는 자동차용 창유리 유닛.
20. 제19항에 있어서, 투명한 수지 물질이 폴리비닐 부티랄임을 특징으로 하는 자동차용 창유리 유닛.
21. 제20항에 있어서, 폴리비닐 부티랄층의 공칭 두께가 약 7.62㎜(0.30 인치)임을 특징으로 하는 자동차용 창유리 유닛.